W ramach badań dokładnie zmierzono poziome i pionowe ruchy podłoża skalnego, a także zmiany powierzchni
Badanie wykazało, że Grenlandia doświadcza jednocześnie kompresji i rozciągania w różnych regionach, co przypisuje się zmniejszeniu ciśnienia spowodowanemu topnieniem dużych mas lodu w ostatnim czasie oraz wpływowi maksymalnego zlodowacenia sprzed 20 000 lat .
Przesunięcie Grenlandii w kierunku północno-zachodnim, wynoszące 2 centymetry rocznie w ciągu ostatnich dwóch dekad, zostało udokumentowane z niespotykaną dotąd dokładnością dzięki sieci 58 stacji GNSS (GPS) rozmieszczonych na wyspie. Zjawisko to, które obejmuje zarówno ruchy poziome, jak i pionowe podłoża skalnego, przypisuje się interakcji między tektoniką płyt a skutkami topnienia powierzchniowych warstw lodu, zgodnie z badaniami Departamentu Badań Kosmicznych i Technologii Kosmicznej opublikowanymi w Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Badanie ujawnia, że wyspa nie tylko się przemieszcza, ale także ulega kombinacji ściskania i rozciągania. Deformacje te są spowodowane zmniejszeniem nacisku na podłoże, spowodowanym utratą dużych ilości lodu w ostatnich latach oraz utrzymującym się wpływem mas lodowych, które zniknęły po szczycie ostatniej epoki lodowcowej, około 20 000 lat temu. W rezultacie powierzchnia Grenlandii rozszerza się w niektórych regionach, podczas gdy w innych kurczy się, co prowadzi do niewielkiego ogólnego zmniejszenia jej rozmiarów.
Badacz z tytułem doktora Danjal Longfors Berg, główny autor artykułu, wyjaśnił, że niedawne topnienie spowodowało rozszerzenie i podniesienie wyspy, zwiększając jej powierzchnię w tym okresie. Obserwuje się jednak również proces odwrotny, w którym podnoszenie się i kurczenie są odpowiedzią na prehistoryczne zmiany w masach lodowych związane z końcem ostatniej epoki lodowcowej. Berg zauważył: „Ogólnie rzecz biorąc, oznacza to, że Grenlandia staje się nieco mniejsza, ale może się to zmienić w przyszłości wraz z przyspieszonym topnieniem, które obecnie obserwujemy”.
Badacz Danjal Longfors Berg zauważył, że topnienie lodu powoduje równoczesne procesy rozszerzania się i podnoszenia, chociaż utrzymuje się przeciwny efekt spowodowany izostatyczną regulacją związaną ze zmianami, które nastąpiły po ostatniej epoce lodowcowej (AP Photo/Felipe Dana, Archiwum).
Po raz pierwszy ruchy poziome wyspy zostały opisane z taką szczegółowością. Zespół DTU Space opracował model obejmujący okres od 26 000 lat temu do chwili obecnej, uwzględniając precyzyjne pomiary z ostatnich dwóch dekad w celu analizy aktualnych przemieszczeń. Berg podkreślił: „Stworzyliśmy model, który pokazuje ruchy w bardzo długiej skali czasowej, od około 26 000 lat temu do chwili obecnej. Jednocześnie wykorzystaliśmy bardzo precyzyjne pomiary z ostatnich 20 lat, które wykorzystaliśmy do analizy obecnych ruchów. Oznacza to, że obecnie możemy mierzyć ruchy z dużą dokładnością”.
Pomiary uzyskane za pomocą sieci GNSS pozwalają określić ogólne położenie Grenlandii, zmiany wysokości dna skalnego oraz zmiany w rozmiarach wyspy. Do tej pory nie istniały tak dokładne dane dotyczące przemieszczania się wyspy.
Zakładano, że rozciąganie dominowało z powodu niedawnego topnienia, ale badanie zidentyfikowało również obszary, w których kompresja lub kurczenie się są znaczące. Berg zaznaczył: „Zakładano, że Grenlandia rozciąga się głównie z powodu dynamiki spowodowanej topnieniem lodu w ostatnich latach. Jednak ku naszemu zaskoczeniu znaleźliśmy również duże obszary, gdzie Grenlandia ulega „kompresji” lub „kurczy się” w wyniku ruchów”.
Pomiary wykonane za pomocą sieci GNSS pozwoliły określić ogólne położenie Grenlandii, a także zmiany wysokości podłoża skalnego i całkowitej powierzchni wyspy w okresie dwóch dekad (Ilustracja Infobae)
Badania dostarczają istotnych informacji na temat skutków zmian klimatycznych w Arktyce, gdzie ocieplenie postępuje w coraz szybszym tempie. Zrozumienie tych ruchów ma zasadnicze znaczenie nie tylko dla geologii, ale także dla topografii i nawigacji, ponieważ nawet punkty odniesienia uważane za stałe w Grenlandii ulegają ciągłym przemieszczeniom.
Berg podkreślił: „Ważne jest zrozumienie ruchów mas kontynentalnych. Są one oczywiście interesujące dla geologii. Ale mają również kluczowe znaczenie dla topografii i nawigacji, ponieważ nawet stałe punkty odniesienia w Grenlandii powoli się przemieszczają”, jak stwierdził w Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Stacje GNSS wykorzystane w badaniu należą do Urzędu ds. Danych Klimatycznych, podlegającego Ministerstwu Klimatu, Energii i Usług Publicznych, i są wykorzystywane do celów badawczych we współpracy z DTU Space. Praca ta jest częścią działalności Centrum Kosmicznego DTU ds. Prognozowania Pokrywy Lodowej i Poziomu Morza (CISP).
W artykule autorzy wyjaśnili, że Grenlandia przemieszcza się w kierunku północno-zachodnim jako część płyty tektonicznej Ameryki Północnej, a ruch ten jest monitorowany przez stałe stacje GNSS umieszczone na otaczającym podłożu skalnym. Jednak prędkości tych stacji są różne, ponieważ ich przemieszczenia są mierzone w odniesieniu do bieguna Eulera, który reprezentuje oś obrotu. Szacunki dotyczące bieguna Eulera dla płyty północnoamerykańskiej wskazują na obszar pomiędzy Wyspami Galapagos a kontynentalną częścią Ekwadoru w Ameryce Południowej.
Zrozumienie obecnych przemieszczeń Grenlandii ma kluczowe znaczenie dla geologii i nawigacji, ponieważ nawet punkty odniesienia uważane za stałe na wyspie zmieniają swoje położenie w miarę upływu czasu (AP Foto/Evgeniy Maloletka, archiwum)
Oprócz tektoniki płyt, glacialna izostatyczna regulacja (GIR), wynikająca z przeszłych sekwencji deglacjacji, oraz obecna deformacja sprężysta litosfery spowodowana współczesnym topnieniem lodu, mają znaczący wpływ na zmiany prędkości poziomej skorupy ziemskiej w Grenlandii. W badaniu udało się wyodrębnić wpływ AIG, współczesnego obciążenia powierzchniowego i tektoniki płyt na prędkość poziomą skorupy ziemskiej obserwowaną przez GNSS.
Do głównych osiągnięć pracy należą: nowa ocena ruchu płyt tektonicznych w Grenlandii, określenie nowych wskaźników elastycznego ruchu poziomego dla sieci GNSS w Grenlandii (GNET) oraz wstępne porównanie GIA obserwowanego na podstawie danych GNET w celu walidacji modelu poziomego GIA.
